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杭州陶粒

陶粒吸水性能的探究

陶粒的粒徑一般為5～30㎜。陶粒一般用來取代混凝土中的碎石和卵石。因為生產(chǎn)陶粒的原料很多，陶粒的品種也很多，因而顏色也就很多。免燒陶粒因所用固體廢棄物不同，顏色各異，一般為灰黑色，表面沒有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。輕質性是陶粒許多優(yōu)良性能中重要的一點，也是它能夠取代重質砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結構特征呈細密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的，而不是連通型的。它是由于氣體被包裹進殼內(nèi)而形成的，這是陶粒質輕的主要原因。陶粒的細小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小于5㎜的細顆粒，在生產(chǎn)中用篩分機將這部分細小顆粒篩分出來，習慣上稱之為陶砂。陶砂的密度略高，化學和熱穩(wěn)定性好。陶砂主要用于代替天然河砂或山砂配制輕集料混凝土、輕質砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細集料。主要品種有黏土陶砂頁巖陶砂和粉煤灰陶砂等。

由于輕集料變濕后的含水程度和變濕方法將影響混凝土尤其是結構用高性能或高強輕集料混凝土拌合料的工藝性能和混凝土的性能，因此有必要研究輕集料的吸水特性，特別對于帶有一層較致密外殼的人造輕集料陶粒的吸水特性進行分析。因為目前結構用輕集料混凝土主要采用的是經(jīng)高溫煅燒膨脹或燒結的人造輕集料，其中陶粒最具有代表性。

經(jīng)人工煅燒的頁巖或粘土膨脹陶粒，其內(nèi)部的孔隙由開口的大孔、毛細孔和封閉孔組成，雖然外表有一層較致密的外殼，但其表面仍有大量的開口孔（含毛細孔）。當陶粒浸入水中后，這些開口孔便開始吸取水份，尤其在初始階段，這種吸水情況表現(xiàn)得極為激烈，一般前十分鐘內(nèi)的吸水量約占一小時吸水率的80-90%，隨著時間的延長陶粒的吸水速度逐漸變緩，雖然趨于穩(wěn)定但其吸水率仍有增長的趨勢。

觀察及分析陶粒浸水后的吸水趨勢，可以認為陶粒浸入水中后，陶粒中開口孔開始吸水（即所謂的微泵和自真空作用）。在吸水過程中，部分孔隙和毛細孔內(nèi)的氣體排出體外，部分孔隙內(nèi)的氣體并未隨著吸水時間的延長排出體外，而是由于在水的表面張力形成的毛細管力作用下擠壓在陶粒內(nèi)部相互貫通的孔隙中。這部分氣體因受到毛細管力的擠壓而產(chǎn)生一定的微壓，隨著孔隙內(nèi)氣體壓力的增加，陶粒吸水的過程將逐漸變緩而趨于穩(wěn)定，但只要毛細管力和被擠壓的氣體的微壓達到平衡前，將繼續(xù)緩慢地吸收水分。由于封閉孔和這種帶有微壓氣體的存在，陶粒很難達到水飽和的程度。

1、陶粒在水泥漿中的吸水行為有別于在水中的吸水，根據(jù)測定，吸水主要發(fā)生在初凝前，伴隨著水泥漿凝結和水化的深入，陶粒出現(xiàn)放水現(xiàn)象。因此陶粒在水泥漿中的吸水過程是一個可逆過程。

2、這種可逆的雙重效應可導致新拌混凝土的和易性下降，坍落度損失加大，但另一面也能減少或避免泌水。成型后的新澆注混凝土由于陶粒的放水自養(yǎng)護現(xiàn)象，更能改善輕集料與水泥漿界面的結合強度，提高混凝土的耐久性。因此，在保證施工工藝條件下，充分發(fā)揮其雙重效應，其關鍵在于控制好集料的予濕程度。恰當?shù)挠铦裉幚矸椒?，應以減少在攪拌、運輸、成型階段由于集料吸水導致的和易性下降又能充分保留集料在成型后保持吸放水功能為原則。

3、對比目前酒（浸）水24h予濕、攪拌機內(nèi)予濕、真空法或壓力法予濕等幾種方案后，可以發(fā)現(xiàn)真空法或壓力法確能使陶粒在短時內(nèi)充分吸水。但恢復常壓后，均有大量的水立即析出，而且無論真空或加壓，陶?？紫秲?nèi)的氣體不可能全部被抽或壓出，恢復常壓后，由于毛細管效應，孔隙內(nèi)的殘留水份還有一部分會滯后逐漸排出。因此，在計算配合比用水量時不易嚴格控制，導致拌合物的用水量失控，還會在運輸、澆注和成型時出現(xiàn)離析和泌水。采用提前24h灑（漫）水予濕或攪拌機內(nèi)予濕的方法，由于是在常壓下處理的，而且陶粒前10分鐘內(nèi)的吸水最為激烈，因此只要予濕恰當，能保證澆注時（包括泵送）的流動性要求，就能較好地發(fā)揮陶粒在水泥漿中的吸放水效應。

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